含铝硅矿物脱硅工艺的实验研究
铝生产采用的是含铝矿物,由于铝和硅的性质相近,矿物在含铝的同时也含有硅。硅的存在,对铝的生产有很大影响。如果硅含量过高,则在除硅过程中会造成大量铝的流失,而且产渣量也非常大。因此,从含铝矿物中提取铝要求矿物有较高的铝硅比。含铝矿物主要为铝土矿和粉煤灰。要使其得到有效利用,就需要对粉煤灰与部分铝土矿进行预脱硅,提高铝硅比。
目前常采用的含铝矿物预脱硅方法主要有物理法、化学法和生物法。物理方法脱硅的特点是:以天然形态除去含硅杂质矿物,降低铝土矿矿石中SiO2的含量。碎煤机物理脱硅是铝土矿预脱硅的主要方法,但是用这种方法对粉煤灰预脱硅目前尚未见相关报道。物理脱硅法主要包括浮选法、选择性碎解法,洗矿、筛分和选择性絮凝法,其中最重要的是浮选法,浮选法又分为正浮选和反浮选。
M.A.Eygeles,et al.研究了以油酸、塔尔油和机油混合物作捕收剂,乙氧基化合物OP-7为起泡剂,硅酸钠、六偏磷酸钠为调整剂,选择性浮选分离高岭石、石英和三水铝石的混合物。但由于铝土矿精矿回收率较低,浮选成本较高,这种方法未得到工业应用。L.M.Lyushnya,et al.以脂肪酸、中性油和OP-7混合物为捕收剂,以硅酸钠、六偏磷酸钠、亚硫酸钠、铜铁灵或茜素为调整剂浮选分离三水铝石或一水软铝石和高岭石等的混合矿,获得了氧化铝,但品位较低,回收率也低。P.I.Andreev,et a1.研究了油酸盐对三水铝石的捕收机理。通过水洗,证明油酸根在三水铝石表面发生了化学吸附作用。V. V. Ishchenko,et al.通过红外吸收光谱证实了油酸钠在矿物表面上化学吸附,也研究了捕收剂在矿物表面的吸附。结果表明,陶粒生产线随着矿浆pH增加,肥皂和油酸钠在三水铝石、高岭石及菱铁矿上的吸附增加,但吸附率不同。富田坚二认为,铝矾土浮选的重要工作是分散脉石,用脂肪酸、肥皂、烷基硫酸、烷基磺酸盐等作捕收剂,磷酸钠及六偏磷酸钠作调整剂,在碱性或弱碱性介质中,由于三水铝石比高岭石等脉石矿物的浮选速度快,从而可使它们分离。